JP7422533B2 - 基板処理システム、基板搬送装置及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、基板処理システム、基板搬送装置及び方法に関する。

特許文献１は、それぞれ複数の真空処理チャンバと接続された２つの真空搬送チャンバを搬送中間チャンバにより連結した構成の基板処理を開示する。

特開２０１８－８８５４９号公報

本開示は、設置面積の増大を抑制する技術を提供する。

本開示の一態様による基板処理システムは、第１の基板処理チャンバと、第１の基板搬送チャンバと、第２の基板処理チャンバと、第２の基板搬送チャンバと、バッファチャンバとを含む。第１の基板搬送チャンバは、第１の基板処理チャンバに連結される。第２の基板搬送チャンバは、第２の基板処理チャンバに連結される。バッファチャンバは、第１の基板搬送チャンバと第２の基板搬送チャンバとの間に連結され、少なくとも１つの基板保持部を有する。バッファチャンバの少なくとも一部は、第１の基板搬送チャンバ及び第２の基板搬送チャンバのうち少なくとも１つと縦方向に重複する。

本開示によれば、設置面積の増大を抑制できる。

図１は、実施形態に係る基板処理装置の全体の概略構成の一例を示す図である。 図２は、実施形態に係る連結部の概略構成の一例を示す断面図である。 図３Ａは、実施形態に係る搬送ロボットを昇降させた状態の一例を示す断面図である。 図３Ｂ、実施形態に係る搬送ロボットを昇降させた状態の一例を示す断面図である。 図４Ａは、実施形態に係る連結部の概略構成の他の一例を示す断面図である。 図４Ｂは、実施形態に係る連結部の概略構成の他の一例を示す断面図である。 図５は、実施形態に係るウエハを搬送する流れの一例を示す図である。 図６は、比較例としての基板処理装置の全体の概略構成の一例を示す図である。 図７は、比較例としての搬送中間チャンバの概略構成の一例を示す断面図である。 図８は、実施形態に係る基板処理装置の全体の概略構成の他の一例を示す図である。 図９は、実施形態に係る複数のウエハを保持可能とした保持部の概略構成の一例を示す図である。 図１０は、実施形態に係る連結部の概略構成の他の一例を示す断面図である。

以下に、開示される基板処理システム、基板搬送装置及び方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、開示される基板処理システム、基板搬送装置及び方法を限定解釈するものではない。

［基板処理装置の構成］
本実施形態に係る基板処理システムの一例を説明する。図１は、実施形態に係る基板処理システムの全体の概略構成の一例を示す図である。実施形態に係る基板処理システム１０は、真空（減圧）状態で基板に基板処理をする装置である。基板処理としては、例えば、成膜やエッチングなどが挙げられる。基板処理は、プラズマを用いた処理（プラズマ処理）であってもよく、プラズマを用いない処理（ノンプラズマ処理）であってもよい。

基板処理システム１０は、通常、複数の真空（減圧）搬送チャンバ（基板搬送チャンバ）２０、複数のプロセスモジュール（基板処理チャンバ）ＰＭ、及び複数のロードロックモジュールＬＬＭとを有する。また、基板処理システム１０は、ローダーモジュール（ＥＦＥＭ；Equipment Front End Module）３０と複数のロードポートＬＰを有する。

なお、図１の例においては、基板処理システム１０は、２つの真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂ、８つのプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ８、２つのロードロックモジュールＬＬＭ１，ＬＬＭ２、及び５つのロードポートＬＰ１～ＬＰ５を含む。ただし、基板処理システム１０の真空搬送チャンバ２０、プロセスモジュールＰＭ、ロードロックモジュールＬＬＭ、ロードポートＬＰの数は、図示するものに限定されない。以下、特に区別する必要がない場合は、２つの真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂはまとめて真空搬送チャンバ２０と呼ぶ。同様に、８つのプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ８はまとめてプロセスモジュールＰＭと呼ぶ。同様に、２つのロードロックモジュールＬＬＭ１，ＬＬＭ２はまとめてロードロックモジュールＬＬＭと呼ぶ。また同様に、５つのロードポートＬＰ１～ＬＰ５はまとめてロードポートＬＰと呼ぶ。

一実施形態において、真空搬送チャンバ２０ａは、略平行な２つの側壁２１ａ，２１ｂと、側壁２１ａ，２１ｂの一端に側壁２１ｃ，２１ｄと、側壁２１ａ，２１ｂの他端に側壁２１ｅとを有する５角形平面形状を持つ。一実施形態において、側壁２１ａと側壁２１ｃのなす角、及び側壁２１ｂと側壁２１ｄのなす角は、いずれも鈍角であり、側壁２１ｃ，２１ｄは外側へ張り出している。一実施形態において、真空搬送チャンバ２０ｂは、４つの側壁２２ａ～２２ｄを有する矩形の平面形状を持つ。

複数の真空搬送チャンバ２０は、連結部（バッファチャンバ）４０を介して連結されている。

プロセスモジュールＰＭは、真空（減圧）雰囲気において半導体基板、すなわち、ウエハＷに対して基板処理を実施する。プロセスモジュールＰＭ内は、ウエハＷの処理中、真空（減圧）雰囲気に維持される。基板処理システム１０は、各プロセスモジュールＰＭが同一種類の真空処理を実施してもよい。あるいは、基板処理システム１０は、ウエハＷに対して実施する異なる種類の真空処理を各プロセスモジュールＰＭで個別に実施してもよい。

プロセスモジュールＰＭは、プロセスモジュールＰＭ内にウエハＷを搬送するための搬送口を有する。各プロセスモジュールＰＭは、搬送口を介して真空搬送チャンバ２０と連通している。本実施形態では、プロセスモジュールＰＭ１，ＰＭ２は、真空搬送チャンバ（前方真空搬送チャンバ）２０ａの側壁２１ａに接続され、それぞれの搬送口を介して真空搬送チャンバ２０ａと連通している。プロセスモジュールＰＭ３，ＰＭ４は、真空搬送チャンバ２０ａの側壁２１ｂに接続されて、それぞれの搬送口を介して真空搬送チャンバ２０ａと連通している。プロセスモジュールＰＭ５，ＰＭ６が真空搬送チャンバ（後方真空搬送チャンバ）２０ｂの側壁２２ａに接続され、それぞれの搬送口を介して真空搬送チャンバ２０ｂと連通している。プロセスモジュールＰＭ７，ＰＭ８は、真空搬送チャンバ２０ｂの側壁２２ｂに接続され、それぞれの搬送口を介して真空搬送チャンバ２０ｂと連通している。各搬送口には、搬送口を開閉可能なゲートバルブＧ１がそれぞれ設けられている。

ゲートバルブＧ１は、プロセスモジュールＰＭ内でウエハＷの処理が実行されている間は閉じられている。ゲートバルブＧ１は、プロセスモジュールＰＭから処理済みのウエハＷを搬出する際、および、プロセスモジュールＰＭに未処理のウエハＷを搬入する際に開けられる。

真空搬送チャンバ２０は、図示しない排気機構、例えば、真空ポンプを備え、内部が真空（減圧）雰囲気に維持される。真空搬送チャンバ２０には、ウエハＷを搬送するため搬送ロボット２５が配置される。例えば、真空搬送チャンバ２０ａには、搬送ロボット２５ａが配置される。真空搬送チャンバ２０ｂには、搬送ロボット２５ｂが配置される。また、真空搬送チャンバ２０ａは、側壁２１ｃ，２１ｄに、２つのゲートバルブＧ２を介して２つのロードロックモジュールＬＬＭに接続されている。連結部４０は、ウエハＷを保持可能な保持部４１を有する。

搬送ロボット２５ａは、ウエハＷをプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４のいずれかに搬送する。搬送ロボット２５ｂは、ウエハＷをプロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８のいずれかに搬送する。また、搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、連結部４０内を経てウエハＷを受け渡すことで、真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂ間でウエハＷを搬送することができる。例えば、真空搬送チャンバ２０ａから真空搬送チャンバ２０ｂへウエハＷを搬送してプロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８のいずれかでウエハＷに真空処理を実施する場合、搬送ロボット２５ａは、ウエハＷを真空搬送チャンバ２０ａから連結部４０内の保持部４１上に搬送する。搬送ロボット２５ｂは、保持部４１上のウエハＷを連結部４０から真空搬送チャンバ２０ｂに取り出す。搬送ロボット２５ｂは、連結部４０から取り出したウエハＷを真空搬送チャンバ２０ｂからプロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８のいずれかに搬送する。また、例えば、プロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８のいずれかで処理されたウエハＷをロードロックモジュールＬＬＭへ搬送する場合、搬送ロボット２５ｂは、プロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８のいずれかからウエハＷを取り出し、真空搬送チャンバ２０ｂに搬送する。搬送ロボット２５ｂは、取り出したウエハＷを真空搬送チャンバ２０ｂから連結部４０内の保持部４１に搬送する。搬送ロボット２５ａは、保持部４１上のウエハＷを連結部４０から真空搬送チャンバ２０ａに取り出し、連結部４０から取り出したウエハＷを真空搬送チャンバ２０ａからロードロックモジュールＬＬＭに搬送する。

ウエハＷは、真空搬送チャンバ２０から各プロセスモジュールＰＭに搬送される。プロセスモジュールＰＭ内で処理されたウエハＷは、他のプロセスモジュールＰＭで真空処理を実施する場合、真空搬送チャンバ２０を経て次の処理が行われるプロセスモジュールＰＭに搬送される。全ての処理が終了したウエハＷは、真空搬送チャンバ２０を介してロードロックモジュールＬＬＭに搬送される。

ロードロックモジュールＬＬＭは、真空搬送チャンバ２０ａとの接続面の反対側にある面においてローダーモジュール３０に接続される。ロードロックモジュールＬＬＭとローダーモジュール３０との間にゲートバルブＧ３が配置される。ロードロックモジュールＬＬＭは、ウエハＷを載置する台（基板支持部）を備える。ロードロックモジュールＬＬＭは、図示しない排気機構、例えば、真空ポンプとリーク弁とを備え、内部を大気（常圧）雰囲気と真空（減圧）雰囲気とを切り替え可能である。ロードロックモジュールＬＬＭは、ローダーモジュール３０と真空搬送チャンバ２０ａとの間でウエハＷを搬送する際に、大気雰囲気と真空雰囲気との間でモジュール内の圧力を制御する。

ローダーモジュール３０は、大気（常圧）雰囲気に維持される。図１の例では、ローダーモジュール３０は、略矩形の平面形状を持つ。ローダーモジュール３０の一方の長辺に複数のロードロックモジュールＬＬＭが並設されている。また、ローダーモジュール３０の他方の長辺に複数のロードポートＬＰが並設されている。各ロードポートＬＰは、ウエハＷが収容されたキャリアを有する。ローダーモジュール３０は、アームなどの搬送機構を有し、搬送機構は、ロードロックモジュールＬＬＭとロードポートＬＰとの間でウエハＷを搬送するように構成されている。

次に、真空搬送チャンバ２０ａと真空搬送チャンバ２０ｂを連結する連結部４０の構成例を説明する。図２は、実施形態に係る連結部の概略構成の一例を示す断面図である。図２は、図１の破線Ｌ１による連結部４０付近の断面を示す断面図である。各真空搬送チャンバ２０は、搬送口２３を有し、搬送口２３を介してプロセスモジュールＰＭと連通している。各搬送口２３は、ゲートバルブＧ１により開閉される。図２の例では、プロセスモジュールＰＭ１のゲートバルブＧ１は開いている。真空搬送チャンバ２０ａは、プロセスモジュールＰＭ１と連通する搬送口２３ａを持つ。また、図２の例では、プロセスモジュールＰＭ６のゲートバルブＧ１は閉じている。真空搬送チャンバ２０ｂは、プロセスモジュールＰＭ６と連通する搬送口２３を持っているが、ゲートバルブＧ１で覆われている。

真空搬送チャンバ２０ａ内に、搬送ロボット２５ａが配置されている。真空搬送チャンバ２０ｂ内に、搬送ロボット２５ｂが配置されている。搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、複数のアームセグメントを関節で回転可能に接続したアーム２６を有する多関節ロボットである。搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、関節を屈曲することで水平方向にアーム２６を伸縮させることができる。一実施形態において、各搬送口２３は、略同一の高さに配置されている。搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、アーム２６でウエハＷを支持し、アーム２６を伸縮させて、搬送口２３を介して真空搬送チャンバ２０ａからプロセスモジュールＰＭにウエハＷを搬送する。図２では、搬送ロボット２５ａのアーム２６により第１の高さで搬送口２３ａを介して真空搬送チャンバ２０ａからプロセスモジュールＰＭ１にウエハＷを搬送している状態を示している。また、搬送ロボット２５ｂのアーム２６を収縮させている。

連結部４０は、各真空処理チャンバにウエハＷを搬送する際に搬送ロボット２５ａ，２５ｂが移動する移動空間よりも高い位置で真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂを連結する。即ち、連結部４０は、搬送口２３が配置されている第１の高さよりも高い第２の高さで真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂを連結する。本実施形態に係る基板処理システム１０は、連結部４０の上面、真空搬送チャンバ２０ａの上面、及び、真空搬送チャンバ２０ｂの上面が、同じ高さとされており、同一平面を構成する。連結部４０は、ウエハＷを保持可能な保持部４１を有する。真空搬送チャンバ２０ａの一部は、連結部４０の下に延びている。換言すると、連結部４０は、真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂの一方又は双方の上部に食い込んだ状態で配置されている。一実施形態において、真空搬送チャンバ２０ａは、階段状の側部を有し、この側部の下部は、上部よりも外方に突出している。そして、連結部４０の一部は、階段状の側部の突出部分の上に配置されている。また、少なくとも１つの搬送口２３ａの一部は、側方から見て、突出部分と重複する位置に配置されている。搬送ロボットは、第１の高さで真空搬送チャンバと真空処理チャンバとの間でウエハを搬送し、第１の高さとは異なる第２の高さで真空搬送チャンバと連結部との間でウエハを搬送するように構成される。これにより、連結部４０は、上方から見て、連結された各真空搬送チャンバ２０のいずれかの搬送ロボット２５ａ，２５ｂが真空処理チャンバにウエハＷを搬送する際の移動範囲と少なくとも一部が重なるように配置される。一実施形態において、第２の高さは、第１の高さよりも高い。この場合、搬送ロボット２５ａが真空処理チャンバにウエハＷを搬送する際の移動範囲の一部が連結部４０の下になる。

搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、昇降可能である。例えば、搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、第１の高さと第２の高さの間で昇降可能である。図３Ａ及び図３Ｂは、実施形態に係る搬送ロボット２５を昇降させた状態の一例を示す断面図である。図３Ｂには、搬送ロボット２５ａを第２の高さに上昇させた一例が示されている。図３Ａは、実施形態に係る搬送ロボット２５ａを第１の高さに下降させた状態の一例が示されている。一実施形態において、第１の高さは、アーム２６が搬送口２３と同じ高さになる位置である。一実施形態において、第２の高さは、アーム２６が保持部４１と同じ高さになる位置である。図２、図３Ａ及び図３Ｂでは、第１の高さを「Pass Line1」、第２の高さを「Pass Line2」として示している。搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、第１の高さで搬送口２３から真空処理チャンバにウエハＷを搬送する。図３Ａの例では、搬送ロボット２５ａ及び搬送ロボット２５ｂのエンドエフェクタ（ピック）が第１の高さに配置されている。真空搬送チャンバ２０ｂは、プロセスモジュールＰＭ６と連通する搬送口２３ｆを持つ。搬送ロボット２５ｂは、アーム２６により搬送口２３ｆを介して真空搬送チャンバ２０ｂからプロセスモジュールＰＭ６にウエハＷを搬送している。また、搬送ロボット２５ａはアーム２６を収縮させている。また、搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、エンドエフェクタで保持されたウエハＷを第１の高さから第２の高さまで移動させ、第２の高さで真空搬送チャンバと連結部との間でウエハＷを搬送する。即ち、搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、第２の高さで、保持部４１に到達し、保持部４１からウエハＷを受け渡す。図３Ｂの例では、搬送ロボット２５ｂのエンドエフェクタで保持されたウエハＷが第１の高さで搬送され、搬送ロボット２５ａのエンドエフェクタで保持されたウエハＷが第２の高さで搬送されている。搬送ロボット２５ａは、第２の高さにおいてアーム２６を伸ばして保持部４１にウエハＷを受け渡している。

連結部４０は、第２の高さで真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂとそれぞれ連通する２つの開口４２ａ、４２ｂを有する。換言すると、真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂは、第１の高さでプロセスモジュールと連通する開口（搬送口２３）を有し、第２の高さで連結部４０と連通する開口４２ａ、４２ｂを有する。一実施形態において、真空搬送チャンバ２０ａと連通する開口４２ａ（第１の開口）には、ゲートバルブＧ４ａが取り付けられる。一実施形態において、真空搬送チャンバ２０ｂと連通する開口４２ｂ（第２の開口）には、ゲートバルブＧ４ｂが取り付けられる。連結部４０は、内部の圧力を切り替えるための図示しない排気機構とガス供給機構とを備える。基板処理システム１０は、例えば、真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂの圧力を変えて使用する場合でも、連結部４０で圧力を調整してウエハＷを受け渡すことができる。即ち、一実施形態において、連結部４０がロードロック機能を有してもよい。真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂは、第１の高さで側壁２１ｅと側壁２２ｃにより分離され、第２の高さにある連結部４０により連結されている。第１の高さで、側壁２１ｅと側壁２２ｃの間は大気空間であり、排気機構とガス供給機構の配管が配設される。

なお、上記実施形態では、図２、図３Ａ、図３Ｂに示すように、連結部４０の一部を真空搬送チャンバ２０ａと縦方向に重複するように構成した場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。連結部４０の少なくとも一部が真空搬送チャンバ２０ａ及び真空搬送チャンバ２０ｂのうち少なくとも１つと縦方向に重複すればよい。例えば、連結部４０の一部を真空搬送チャンバ２０ｂと縦方向に重複するように構成してもよい。図４Ａは、実施形態に係る連結部４０の概略構成の他の一例を示す断面図である。図４Ａでは、真空搬送チャンバ２０ｂの一部が連結部４０の下に延びており、連結部４０の一部が真空搬送チャンバ２０ｂと縦方向に重複している。図４Ａでは、搬送ロボット２５ｂが真空処理チャンバにウエハＷを搬送する際の移動範囲の一部が連結部４０の下になる。また、例えば、連結部４０の一部を真空搬送チャンバ２０ａ及び真空搬送チャンバ２０ｂと縦方向に重複するように構成してもよい。図４Ｂは、実施形態に係る連結部４０の概略構成の他の一例を示す断面図である。図４Ｂでは、真空搬送チャンバ２０ａ及び真空搬送チャンバ２０ｂの一部が連結部４０の下に延びており、連結部４０の一部が真空搬送チャンバ２０ａ及び真空搬送チャンバ２０ｂと縦方向に重複している。図４Ｂでは、搬送ロボット２５ａ，２５ｂが真空処理チャンバにウエハＷを搬送する際の移動範囲の一部が連結部４０の下になる。

次に、基板処理システム１０の動作について説明する。基板処理システム１０では、ウエハＷを収容するキャリアが、ローダーモジュール３０のロードポートＬＰに取り付けられる。ローダーモジュール３０の搬送機構（不図示）が、キャリアからウエハＷを取り出す。いずれかのロードロックモジュールＬＬＭのゲートバルブＧ２が開く。搬送機構は、取り出したウエハＷを、開いたゲートバルブＧ２からロードロックモジュールＬＬＭ内に搬入する。ウエハＷの搬入後、ロードロックモジュールＬＬＭのゲートバルブＧ２を閉じる。次いでロードロックモジュールＬＬＭは、真空排気される。

ロードロックモジュールＬＬＭが所定の真空度になった時点で、ロードロックモジュールＬＬＭのゲートバルブＧ２が開く。真空搬送チャンバ２０ａでは、搬送ロボット２５ａが第１の高さに昇降し、搬送ロボット２５ａが、ロードロックモジュールＬＬＭからウエハＷを取り出す。

例えば、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４のいずれかでウエハＷを処理する場合、搬送ロボット２５ａは、第１の高さで、搬送口２３を介してプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４のいずれかの真空処理チャンバにウエハＷを搬送してウエハＷを置く。搬送ロボット２５ａは、空のアーム２６を真空搬送チャンバ２０ａに戻す。搬送されたウエハＷを含むプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４のゲートバルブＧ１が閉じられ、搬入されたウエハＷは処理される。

あるいは、真空搬送チャンバ２０ａから真空搬送チャンバ２０ｂへウエハＷを搬送してプロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８のいずれかでウエハＷを処理する場合、搬送ロボット２５ａは、第２の高さに上昇し、ウエハＷを保持部４１に搬送して置く。搬送ロボット２５ｂは、第２の高さに上昇し、保持部４１からウエハＷを取り出す。次いで、搬送ロボット２５ｂは、第１の高さに下降し、搬送口２３からプロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８のいずれかの真空処理チャンバにウエハＷを搬送してウエハＷを置く。

図５は、実施形態に係るウエハＷを搬送する流れの一例を示す図である。図５（Ａ）～（Ｆ）には、真空搬送チャンバ２０ａから真空搬送チャンバ２０ｂへウエハＷを搬送してプロセスモジュールＰＭ８の真空処理チャンバにウエハＷを搬送する流れを示している。なお、図５では、図４Ａに示したように、連結部４０の一部が真空搬送チャンバ２０ｂと縦方向に重複した構成とした場合で示している。図５（Ａ）では、搬送ロボット２５ａにより搬送されたウエハＷが保持部４１に置かれている。搬送ロボット２５ｂは、第２の高さに上昇し、保持部４１からウエハＷを取り出す（図５（Ａ）～（Ｃ））。そして、搬送ロボット２５ｂは、第１の高さに下降し、搬送口２３からプロセスモジュールＰＭ８の真空処理チャンバにウエハＷを搬送してウエハＷを置いている（図５（Ｄ）～（Ｆ））。

搬送ロボット２５ｂは、空のアーム２６を真空搬送チャンバ２０ｂに戻す。搬送されたウエハＷを含むプロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８のゲートバルブＧ１が閉じられ、搬入されたウエハＷは処理される。なお、基板処理システム１０は、真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂ間の圧力が異なる場合、ゲートバルブＧ４ａを開け、搬送ロボット２５ａがウエハＷを保持部４１に搬送する。次に、基板処理システム１０は、ゲートバルブＧ４ａを閉じ、内部の圧力を真空搬送チャンバ２０ｂの圧力に調整し、ゲートバルブＧ４ｂを開ける。

真空処理されたウエハＷを次のプロセスモジュールＰＭで真空処理を実施する場合、真空搬送チャンバ２０を介してそのプロセスモジュールＰＭに搬送される。この際、真空搬送チャンバ２０ａと真空搬送チャンバ２０ｂとの間でウエハＷを搬送する場合、搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、第２の高さに上昇し、保持部４１を経てウエハＷを受け渡す。

全ての真空処理が終了したウエハＷは、搬入した際と逆の順序でキャリアに搬送される。

上記のように、本実施形態に係る基板処理システム１０は、連結された真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂの間でウエハＷを受け渡すことができる。

図６は、比較例としての基板処理装置の全体の概略構成の一例を示す図である。図６では、図１に示した実施形態に係る基板処理システム１０と同様の構成部品に対応する構成部品に、同一の符号を付している。図６に示す基板処理システム１０の真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂはそれぞれ略６角形の平面形状を持ち、２つの搬送中間チャンバ９０を経て連結されている。図７は、比較例としての搬送中間チャンバの概略構成の一例を示す断面図である。図７は、図６の破線Ｌ２による断面を示した断面図である。連結部４０は、ウエハＷの保持する保持部９１を備えている。搬送中間チャンバ９０は、搬送ロボット２５ａ，２５ｂが搬送口２３からプロセスモジュールＰＭにウエハＷを搬送する高さと同じ高さに保持部４１を備えている。すなわち、搬送中間チャンバ９０は、搬送口２３と同様の第１の高さに保持部９１を有する。図７では、第１の高さを「Pass Line1」として示している。この場合、基板処理システム１０では、搬送ロボット２５ａ，２５ｂが搬送口２３から真空処理チャンバにウエハＷを搬送する際のアーム２６の移動を妨げないように保持部９１を配置する必要がある。このため、図６、図７に示す基板処理システム１０では、搬送ロボット２５ａ，２５ｂが真空処理チャンバにウエハＷを搬送する際のアーム２６の移動範囲に重ならないよう、搬送口２３から離して保持部９１を配置する。その結果、図６、図７に示す基板処理システム１０は、大きな設置面積を必要とする。

一方、本実施形態に係る基板処理システム１０は、図１～図５に示したように、搬送口２３とは異なる高さで、上方から見て、搬送ロボット２５ａが真空処理チャンバにウエハＷを搬送する際の移動範囲と一部が重なるように連結部４０を設けている。これにより、実施形態に係る基板処理システム１０は、搬送ロボット２５ａ，２５ｂが真空処理チャンバにウエハＷを搬送する際のアーム２６の移動を妨げることなく、搬送口２３の近くに保持部４１を配置できるため、設置面積の増大を抑制できる。

以上のように、本実施形態に係る基板処理システム１０は、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４（第１の基板処理チャンバ）と、真空搬送チャンバ２０ａ（第１の基板搬送チャンバ）と、プロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８（第２の基板処理チャンバ）と、真空搬送チャンバ２０ｂ（第２の基板搬送チャンバ）と、連結部４０（バッファチャンバ）とを含む。真空搬送チャンバ２０ａは、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４に連結される。真空搬送チャンバ２０ｂは、プロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８に連結される。連結部４０は、真空搬送チャンバ２０ａと真空搬送チャンバ２０ｂとの間に連結され、少なくとも１つの保持部４１（基板保持部）を有する。連結部４０の少なくとも一部は、真空搬送チャンバ２０ａ及び真空搬送チャンバ２０ｂのうち少なくとも１つと縦方向に重複する。これにより、基板処理システム１０は、設置面積の増大を抑制できる。

また、真空搬送チャンバ２０ａは、ウエハＷ（基板）を搬送するように構成された搬送ロボット２５ａ（第１の基板搬送ロボット）を有する。搬送ロボット２５ａは、第１の高さと第１の高さとは異なる第２の高さとの間で移動可能である。搬送ロボット２５ａは、第１の高さで真空搬送チャンバ２０ａとプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４との間でウエハＷを搬送するように構成され、第２の高さで真空搬送チャンバ２０ａと連結部４０との間でウエハＷを搬送するように構成される。これにより、搬送ロボット２５ａは、第１の高さでプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４にウエハＷを搬送でき、第２の高さで保持部４１を経て真空搬送チャンバ２０ｂとウエハＷを受け渡すことができる。

また、真空搬送チャンバ２０ｂは、ウエハＷを搬送するように構成された搬送ロボット２５ｂ（第２の基板搬送ロボット）を有する。搬送ロボット２５ｂは、第１の高さと第２の高さとの間で移動可能である。搬送ロボット２５ｂは、第１の高さで真空搬送チャンバ２０ｂとプロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８との間で基板を搬送するように構成され、第２の高さで真空搬送チャンバ２０ｂと連結部４０との間で基板を搬送するように構成される。これにより、真空搬送チャンバ２０ｂは、第１の高さでプロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８にウエハＷを搬送でき、第２の高さで保持部４１を経て真空搬送チャンバ２０ａとウエハＷを受け渡すことができる。

また、真空搬送チャンバ２０ａは、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ４に連通し得る第１の搬送口（搬送口２３）を有する。真空搬送チャンバ２０ｂは、プロセスモジュールＰＭ５～ＰＭ８に連通し得る第２の搬送口（搬送口２３）を有する。連結部４０の少なくとも一部は、側方から見て、第１の搬送口及び第２の搬送口のうち少なくとも１つの上方又は下方に配置される。これにより、プロセスモジュールＰＭにウエハＷを搬送する際の搬送ロボット２５ａ，２５ｂの移動空間に干渉させずに保持部４１を配置できるため、設置面積の増大を抑制できる。

連結部４０の少なくとも一部は、側方から見て、第１の搬送口及び第２の搬送口のうち少なくとも１つの上方に配置され、第２の高さは、第１の高さよりも高い。これにより、プロセスモジュールＰＭにウエハＷを搬送する際の搬送ロボット２５ａ，２５ｂの移動空間に干渉させずに保持部４１を配置できるため、設置面積の増大を抑制できる。

また、連結部４０は、真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂとの間にゲートバルブＧ４ａ，Ｇ４ｂが設けられている。これにより、基板処理システム１０は、真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂの圧力を変えて使用する場合でも、連結部４０により圧力を調整してウエハＷを受け渡すことができる。

以上、上記実施形態について説明してきたが、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は、多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

例えば、上記実施形態では、基板をウエハＷとした場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。基板は、ガラス基板など、他の基板であってもよい。

上記実施形態では、第２の高さを第１の高さよりも高い位置の場合を説明したが、第２の高さは第１の高さよりも低い位置であってもよい。すなわち、第１の高さよりも低い位置で連結部４０を経て真空搬送チャンバ２０ａ，２０ｂが連結されてもよい。

上記実施形態では、基板処理システム１０の２つの真空搬送チャンバ２０を連結部４０により連結した場合を説明したが、基板処理システム１０は、３つ以上の真空搬送チャンバ２０を連結部４０により連結してもよい。

上記実施形態では、連結部４０に保持部４１を１つ設けた場合を説明したが、複数の保持部４１が連結部４０に設けてられてもよい。図８は、実施形態に係る基板処理装置の全体の概略構成の他の一例を示す図である。図８に示す基板処理システム１０は、連結部４０に保持部４１が２つ設けられている。

また、保持部４１は、垂直方向に配置されて複数のウエハＷを保持できるようにしてもよい。図９は、実施形態に係る複数のウエハＷを保持可能とした保持部４１の概略構成の一例を示す図である。保持部４１は、フレーム８０と複数個の支持部８１とを有する。フレーム８０は、ほぼ直方体の筒状を有し、対向する一対の垂直な面が開口とされる。支持部８１は、フレーム８０の内部に側面に設けられる。支持部８１は、上下方向に離間するように設けられる。各々の支持部８１は、フレーム８０内の対向する側面から突出するプレート８１ａ，８１ｂを有する。各支持部８１は、プレート８１ａ，８１ｂが同じ高さで設けられ、プレート８１ａ，８１ｂによってウエハＷのエッジ部分を支持する。保持部４１は、各々の支持部８１のプレート８１ａ、８１ｂでウエハＷのエッジ部分を支持することにより、複数のウエハＷを垂直方向に重ねて保持できる。図１０は、実施形態に係る連結部４０の概略構成の他の一例を示す断面図である。図１０は、複数のウエハＷを保持可能とした保持部４１を連結部４０に設けた場合を示している。保持部４１は、開口となる側面が真空搬送チャンバ２０ａ、２０ｂ側となるように配置されている。真空搬送チャンバ２０ａ、２０ｂの搬送ロボット２５ａ，２５ｂは、開口から保持部４１内にウエハＷを搬送して支持部８１にウエハＷを置き、また、支持部８１に支持されたウエハＷを搬出する。

また、実施形態では、基板処理システム１０が真空（減圧）状態で基板に基板処理を実施する場合を説明したが、基板処理システム１０は、大気圧（常圧）状態で基板に基板処理を実施してもよい。例えば、基板処理システム１０は、真空搬送チャンバ２０を大気圧（常圧）状態で基板を搬送する大気搬送チャンバとしてもよい。また、基板処理システム１０は、プロセスモジュールＰＭの真空処理チャンバを大気圧（常圧）状態の基板処理を実施する大気処理チャンバとしてもよい。

１０ 基板処理システム
２０，２０ａ，２０ｂ 真空搬送チャンバ
２３ 搬送口
２５ａ，２５ｂ 搬送ロボット
４０ 連結部
４１ 保持部
８１ 支持部
８１ａ，８１ｂ プレート
Ｇ４ａ，Ｇ４ｂ ゲートバルブＧ４ａ，Ｇ４ｂ
ＬＬＭ，ＬＬＭ１，ＬＬＭ２ ロードロックモジュール
ＬＰ，ＬＰ１～ＬＰ５ ロードポート
ＰＭ，ＰＭ１～ＰＭ８ プロセスモジュール
Ｗ ウエハ

Claims (7)

1. 第１の基板処理チャンバと、
   前記第１の基板処理チャンバに連結される第１の基板搬送チャンバと、
   第２の基板処理チャンバと、
   前記第２の基板処理チャンバに連結される第２の基板搬送チャンバと、
   前記第１の基板搬送チャンバと前記第２の基板搬送チャンバとの間に連結され、少なくとも１つの基板保持部を有するバッファチャンバであり、前記バッファチャンバの少なくとも一部は、前記第１の基板搬送チャンバ及び前記第２の基板搬送チャンバのうち少なくとも１つと縦方向に重複する、バッファチャンバと、を含み、
   前記第１の基板搬送チャンバは、前記第１の基板処理チャンバに連通し得る第１の搬送口と、前記バッファチャンバ側に、上部よりも下部が長方形状に突出する突出部分が形成された階段状の側部とを有し、平面視において、前記突出部分が前記バッファチャンバの少なくとも一部と重複し、側方から見て、前記第１の搬送口の少なくとも一部と前記突出部分とが重複し、側方から見て、前記第１の搬送口と前記バッファチャンバが重複せず、
   前記バッファチャンバの上面、前記第１の基板処理チャンバの上面、及び、前記第２の基板処理チャンバの上面は、同一平面を構成する
   基板処理システム。
2. 前記第１の基板搬送チャンバは、基板を搬送するように構成された第１の基板搬送ロボットを有し、
   前記第１の基板搬送ロボットは、第１の高さと前記第１の高さとは異なる第２の高さとの間で移動可能であり、前記第１の基板搬送ロボットは、前記第１の高さで前記第１の基板搬送チャンバと前記第１の基板処理チャンバとの間で基板を搬送するように構成され、前記第２の高さで前記第１の基板搬送チャンバと前記バッファチャンバとの間で基板を搬送するように構成される、
   請求項１に記載の基板処理システム。
3. 前記第２の基板搬送チャンバは、基板を搬送するように構成された第２の基板搬送ロボットを有し、前記第２の基板搬送ロボットは、前記第１の高さと前記第２の高さとの間で移動可能であり、前記第２の基板搬送ロボットは、前記第１の高さで前記第２の基板搬送チャンバと前記第２の基板処理チャンバとの間で基板を搬送するように構成され、前記第２の高さで前記第２の基板搬送チャンバと前記バッファチャンバとの間で基板を搬送するように構成される、
   請求項２に記載の基板処理システム。
4. 前記第２の基板搬送チャンバは、前記第２の基板処理チャンバに連通し得る第２の搬送口を有し、
   前記バッファチャンバの少なくとも一部は、側方から見て、前記第１の搬送口及び前記第２の搬送口のうち少なくとも１つの上方又は下方に配置される、
   請求項２又は請求項３に記載の基板処理システム。
5. 前記バッファチャンバの少なくとも一部は、側方から見て、前記第１の搬送口及び前記第２の搬送口のうち少なくとも１つの上方に配置され、前記第２の高さは、前記第１の高さよりも高い、
   請求項４に記載の基板処理システム。
6. 基板処理チャンバに連結される基板搬送チャンバと、
   他の基板搬送チャンバに連結可能なバッファチャンバであり、前記バッファチャンバは、前記基板搬送チャンバに連結され、少なくとも１つの基板保持部を有し、前記バッファチャンバの少なくとも一部は、前記基板搬送チャンバと縦方向に重複する、バッファチャンバと、を含み、
   前記基板搬送チャンバは、前記基板処理チャンバに連通し得る搬送口と、前記バッファチャンバ側に、上部よりも下部が長方形状に突出する突出部分が形成された階段状の側部とを有し、平面視において、前記突出部分が前記バッファチャンバの少なくとも一部と重複し、側方から見て、前記搬送口の少なくとも一部と前記突出部分とが重複し、側方から見て、前記搬送口と前記バッファチャンバが重複せず、
   前記バッファチャンバの上面、及び前記基板処理チャンバの上面は、同一平面を構成する
   基板搬送装置。
7. 基板処理システムにおいて基板を搬送する方法であって、
   前記基板処理システムは、
   第１の基板処理チャンバと、
   前記第１の基板処理チャンバに連結される第１の基板搬送チャンバと、
   第２の基板処理チャンバと、
   前記第２の基板処理チャンバに連結される第２の基板搬送チャンバと、
   前記第１の基板搬送チャンバと前記第２の基板搬送チャンバとの間に連結されるバッファチャンバとを含み、
   前記第１の基板搬送チャンバは、前記第１の基板処理チャンバに連通し得る第１の搬送口と、前記バッファチャンバ側に、上部よりも下部が長方形状に突出する突出部分が形成された階段状の側部とを有し、平面視において、前記突出部分が前記バッファチャンバの少なくとも一部と重複し、側方から見て、前記第１の搬送口の少なくとも一部と前記突出部分とが重複し、側方から見て、前記第１の搬送口と前記バッファチャンバが重複せず、
   前記バッファチャンバの上面、前記第１の基板処理チャンバの上面、及び、前記第２の基板処理チャンバの上面は、同一平面を構成し、
   当該方法は、
   第１の高さで前記第１の基板搬送チャンバと前記第１の基板処理チャンバとの間で基板を搬送する工程と、
   前記第１の高さとは異なる第２の高さで前記第１の基板搬送チャンバと前記バッファチャンバとの間で基板を搬送する工程と、
   前記第１の高さで前記第２の基板搬送チャンバと前記第２の基板処理チャンバとの間で基板を搬送する工程と、
   前記第２の高さで前記第２の基板搬送チャンバと前記バッファチャンバとの間で基板を搬送する工程と、
   を含む、方法。

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